Come funziona un mouse

Questo articolo, il primo di una serie, nasce dalla collaborazione con la pagina instagram
‘thelightsideofchemistry’ ( Clicca Qui per raggiungere la pagina instagram) , dove si parla di fotochimica, cioè quella branca della chimica che riguarda tutti i processi che avvengono, a livello molecolare, grazie alla luce, spesso alla base di molti dispositivi di uso comune;

tra questi oggetti rientrano anche moltissimi legati al mondo dei computer e del gaming, ad esempio i monitor, i mouse laser e le fibre ottiche, che sono basati, o lo saranno a breve, sulla luce.

Ci soffermeremo a parlare di ognuno di questi oggetti, per capire come funzionano ed anche per avere idea del perché una particolare tecnologia sia migliore di un’altra.

Spesso diamo per scontato il funzionamento dei vari oggetti che ci circondano e che usiamo tutti i giorni:

come fa un monitor a ricreare le immagini? O come è possibile che un piccolo disco di plastica riesca ad immagazzinare tanti dati? O ancora come riesce un mouse a capire i movimenti che facciamo per poi tradurli nella posizione di un puntatore?

In tutte queste applicazioni c’entra la luce che, con le sue così particolari proprietà, rende possibile realizzare tutte queste cose.

Andiamo quindi a vedere come fa la luce a rendere tutto ciò possibile, parlando di led, di laser e di chimica per capire il funzionamento di questi oggetti che sono sempre più presenti nelle nostre vite.

CRT, LCD, IPS, TN, OLED, LED, QLED; tutte sigle che spesso ci lasciano un po’ spaesati, non sappiamo bene cosa sono e non riusciamo ad orientarci in questa giungla digitale.

OLED

Iniziamo con una delle ultime tecnologie arrivate sugli scaffali, gli schermi OLED.

OLED sta per ‘Organic Light Emitting Diode’, si tratta di oggetti analoghi ai led che troviamo ormai ovunque dove però il materiale semiconduttore che produce la luce è formato da composti organici o metallo-organici, cioè molecole con atomi di carbonio.

Vi starete chiedendo ora qual è il vantaggio che si ottiene dal costruire un led con composti organici;

la risposta è nella possibilità di miniaturizzare moltissimo il dispositivo finale, rendendolo adatto ad essere usato come pixel in uno schermo, inoltre dato che questi oggetti emettono luce propria, basandosi sul fenomeno dell’elettroluminescenza, cioè quel processo nel quale viene fatta passare una corrente elettrica in un materiale e questo inizia ad emettere, non hanno bisogno di essere retroilluminati, come accade per schermi LCD e LED, permettendo ai display OLED di garantire un rapporto di contrasto molto elevato, dato che ogni pixel può essere acceso o spento in totale autonomia, un’altissima fedeltà dei colori ed anche, cosa non trascurabile, uno spessore estremamente ridotto del dispositivo finale.

Ulteriori evoluzioni di questa tecnologia stanno portando a schermi trasparenti quando spenti e flessibili, che possono essere addirittura arrotolati su loro stessi come dei teli da proiezione.

Fin qui tutto bellissimo, ma arrivano i punti dolenti:

questi schermi sono costosi rispetto alle altre tecnologie, sono molto delicati, dato che se dovesse permeare anche solo un po’di aria all’interno del pannello questo smetterebbe di funzionare, inoltre i diversi composti organici che formano i diversi colori hanno diversa stabilità, in particolare quelli blu tendono a ‘spegnersi’ prima ottenendo, dopo vario tempo di utilizzo, delle immagini non più equilibrate dal punto di vista cromatico.

Come funziona un Mouse

In caso di guasto di questo accessorio ci sentiamo letteralmente persi davanti ad un computer, iniziamo subito a cercarne un altro in giro per casa dato che senza ci sembra di non poter far nulla o quasi ed effettivamente, per come sono fatti i computer e i programmi al giorno d’oggi, questo piccolo e semplice oggetto risulta davvero indispensabile.

I primi mouse avevano una grossa sfera di plastica nella parte inferiore che, ruotando, trasferiva i movimenti della mano ad una serie di rotelle, che generavano un segnale poi inviato al computer ma, soprattutto se l’uso era intenso, dopo un po’ iniziavano a non essere più così precisi, perché nelle rotelle meccaniche all’interno si accumulava una notevole quantità di polvere, cosa che era causa di malfunzionamenti.

Tutto ciò si risolse con l’avvento dei mouse ottici, quelli con una luce sotto, che ancora oggi usiamo e che non possiedono parti mobili internamente.

Andiamo quindi a vedere come funzionano e perché quella luce risolve molti problemi.

Il primo elemento importante è la fonte luminosa, cioè un LED o, negli ultimi anni, un piccolo laser, questa va ad illuminare il piano di appoggio del mouse, permettendo ad un altro elemento, una sorta di fotocamera, di acquisire delle immagini  della superficie illuminata.

La differenza principale tra LED e laser è nella risoluzione delle immagini ottenute, generalmente nel caso del laser questa è migliore, andando quindi a migliorare la precisione del mouse consentendo di rilevare spostamenti più piccoli.

La velocità con cui vengono acquisite queste immagini prende il nome di ‘polling’, ed è in genere molto elevato, nella maggior parte dei mouse si parla di 125 immagini in un secondo, ma esistono mouse che si spingono anche oltre le 1000; quindi cosa succede con tutte queste immagini?

Un’immagine acquisita in un dato momento viene confrontata con quella precedente e così via, tracciando quindi lo spostamento sul piano e convertendolo in segnale da inviare al computer.

Ecco spiegato il motivo per il quale i mouse, ottici o laser che siano, funzionano meglio su superfici scure ed opache, dato che la luce riflessa va ad interferire con il processo di acquisizione delle immagini, non permettendo quindi un corretto tracciamento dei movimenti del mouse.